Dyson -sfærer rundt sorte hull kan avsløre fremmede sivilisasjoner, sier forskere

Dyson -sfærer rundt sorte hull kan avsløre fremmede sivilisasjoner, sier forskere
Dyson -sfærer rundt sorte hull kan avsløre fremmede sivilisasjoner, sier forskere
Anonim

Et av de største spørsmålene vi stiller oss om universet er: Er vi alene som en teknologisk avansert art? Dette reiser andre spørsmål: Hvis romvesener eksisterer, hvordan ser teknologien deres ut? Og viktigst, hvordan kan vi oppdage dem?

Den nye studien gir noen svar på disse spørsmålene - i hvert fall når det gjelder teknologi som en superkraftig energisamler kalt Dyson -sfæren, som samler energi fra et svart hull.

"I denne studien ser vi på energikilden til en velutviklet sivilisasjon av type II eller III. De trenger en kraftigere energikilde enn sin egen sol," skriver forskerne i sin artikkel.

"Akkresjonsskiven, corona og relativistiske jetfly kan være potensielle kraftverk for en type II -sivilisasjon. Resultatene våre viser at for et svart hull med stjernemasse, selv med en lav Eddington -koeffisient, kan akkresjonsskiven produsere hundrevis av ganger mer lysstyrke enn en stjerne i hovedsekvensen."

Konseptet med Dyson -sfæren ble populært av teoretisk fysiker Freeman Dyson på 1960 -tallet som en løsning på problemet med energiforbruk som overstiger evnen til sivilisasjonsplaneten. Selve sfæren er bygget rundt stjernen i planetsystemet - en megastruktur som samler stjernens energi fra kilden.

I sitt arbeid foreslo Dyson at infrarød stråling av termisk energi kan frigjøres under fangst og transformasjon av stjernenergi av Dyson -strukturer, noe som hypotetisk kan forråde tilstedeværelsen av disse hypotetiske strukturene. Denne infrarøde signaturen, hvis vi kunne oppdage den, ville tillate oss å oppdage fremmede sivilisasjoner.

Ledet av astronomen Tiger Yu-Yang Xiao fra Qing Hua National University i Taiwan, har forskerteamet tatt et skritt videre. Hva om Dyson -sfæren (eller Dyson -ringen eller Dyson -svermen) var plassert rundt et svart hull? Vil dette fungere, og hva kan vi finne herfra på jorden?

Det eneste sorte hull er kjent for er deres kraftige gravitasjonsfelt, som absorberer alt som kommer nær dem og ikke slipper det tilbake (som vi kan oppdage).

Derfor lurer du sannsynligvis på hvordan noe kan læres av et slikt monster. Det viser seg at i det ekstreme miljøet rundt et svart hull er det en rekke prosesser som kan utvinnes energi fra.

I papiret deres ser teamet på en rekke slike prosesser: en tilførselsskive av materiale som kretser rundt et svart hull, som varmes opp av friksjon til millioner av grader; Hawking -stråling, teoretisk svart kroppsstråling som sendes ut av sorte hull, foreslått av Stephen Hawking.

Andre potensielt betydningsfulle fenomener som kan bidra inkluderer sfærisk akkresjon, en corona av magnetisert plasma mellom den indre kanten av akkresjonsskiven og hendelseshorisonten, og jetfly som ble lansert med relativistiske hastigheter fra polene i aktive sorte hull.

Basert på modeller av sorte hull, som er 5, 20 og 4 millioner ganger solens masse (dette er massen til Skytt A *, det supermassive sorte hullet i sentrum av Melkeveien), kunne Xiao og hans kolleger for å bestemme at satellittkulen effektivt kunne samle energi fra noen av disse prosessene.

"Den høyeste lysstyrken kan samles fra akkresjonsdisken og når 100 000 ganger solens lysstyrke, noe som er nok til å opprettholde en type II -sivilisasjon," skriver forskerne.

"Dessuten, hvis Dyson -sfæren ikke bare samler elektromagnetisk stråling, men også andre energityper (for eksempel kinetisk energi) fra strålene, vil den samlede innsamlede energien være omtrent fem ganger mer."

Slike strukturer kan bli funnet i flere bølgelengder, fant forskerne, med varmere Dyson -sfærer som var mer synlige i ultrafiolett og kaldere i infrarød, som Dyson selv forutslo.

Gitt at aktive sorte hull allerede avgir mye stråling i begge disse bølgelengdeområdene, kan det imidlertid være lettere sagt enn gjort å oppdage Dyson -overskudd.

Teamet spekulerer i at det å ta andre målinger, for eksempel endringer i lys når et svart hull er litt påvirket av sfærens tyngdekraft, kan bidra til å avsløre hvor disse strukturene kan gjemme seg.

Studien ble publisert i Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.

Anbefalt: